电解液研究方向

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1、锂离子电池电解液研究方向锂离子电池在电子产品、电动汽车、航空航天等领域有着极其重要的应用，然而，近年来关于锂离子电池引发的火灾甚至爆炸的报道己屡见不鲜，锂离子电池的安全问题引起人们普遍的关注；同时安全问题也是制约锂离子电池向大型化、高能化方向发展的瓶颈。锂离了电池最重要的组成部分是电极材料和电解液。锂离了电池使用易燃的有机溶剂作为电解液，它是锂离子电池发生火灾或爆炸事故主要原因之一。在电池遭到破坏后，有机溶剂及其蒸汽容易着火引发火灾甚至爆炸。现在市场上商品化应用的锂离子电池液体电解质主要是基于EC混合溶剂的液体电解液，新型电解液研发主要集中在两个方面：一是开发含硼、硫的新型

2、溶剂体系，在溶剂的中和性能上超越碳酸酯；另一方面是在碳酸酯类溶剂的基础上加入添加剂，弥补不足或提高安全性能，或获得某一方面的特性，以满足锂离子电池的实际需要。□前可以将以下几个方面作为重点研究的方向：1、提高电解液的电导率：采用多种溶剂（一般为2〜4种）混合的配方可以比单一溶剂提供更好的电池性能、更高的电导率和更宽广的温度范围。2、提高安全性能：锂离子电池特别是使用钻酸锂正极材料的电池在安全性能方面存在缺陷，主要是在滥用的情况下（过充、短路、高温、撞击等）会出现燃烧的现象，极大的限制了锂离子电池的应用范围。在电解液中添加适当的添加剂以提高其稳定性，会大大的拓宽锂离子屯池的应

3、用前景。3、动力电池用电解液:离子电池凭借其自身的综合优势正在走进一个更为庞大的产业群一一汽车动力电池领域。为了适应这个庞大的产业群，锂离子电池电解液材料未来的发展趋势将主要集屮在新型溶剂、离子液体、添加剂、新型锂盐等方面，与新型正、负极材料相匹配，从而使锂离了电池更安全，具有更高的功率、更大的容量，最终安全方便地应用于电动车、储能、航天以及更广泛的领域。此外还可针对电池应用过程中出现的过充、鼓气现象研究专门的电解液。为了满足锂离子电池产业未来发展的需要，必须开发出高安全性、高电导率、高环境适应性的动力电池电解液材料。主要应从电解液的溶剂、溶质和添加剂的选择上进行考量：(1

4、)尽量选择工作温度范围宽的溶剂，溶剂的熔点最好能在-40°C以下，沸点最好在150°C以上或更高，电化学窗口宽的溶剂能更好地防止在荷电状态下的电解液的氧化还原反应，同时可以提高电池的循环稳定性。比如可以考虑使用离子液体、新型溶剂、多组分溶剂等，从而解决动力电池的安全性和环境适应性。(2)选择合适的溶质，提高电池的环境适应性。目前通常所用的L1PF6(锂六氟磷酸盐)分解温度低，从60°C开始就有少量分解，在较高温度或恶劣的环境下，分解的比例人大增加，产生HF(氢氟酸)等游离酸，从而使电解液酸化，最终导致电极材料的损坏以及电池性能的急剧恶化。（3）可以考虑添加适量的阻燃添加剂、

5、氧化还原穿梭添加剂、保护正负极成膜添加剂等。采用阻燃添加剂可以确保电池内部热失控时，电解液不会燃烧起火，使电池安全性得以保证。采用氧化还原穿梭添加剂的作用是，防止当电池尤其是动力电池组由于在使用过程屮出现异常的状况，单体电池会经常性过充或过放，从而导致电池性能的迅速恶化，进而影响整组电池的性能和使用，甚至带来安全隐患的发生。采用正负极成膜添加剂的作用是可以有效地保护正负极材料在充电状态下与电解液的接触反应，通过成膜的形式，将高度活性的止负极与电解液隔离开来，从而防止电解液在电极表面的反应。除口前已存在的锂离子电池电解液市场外，其未来应用的主要增长点有：1、混合动力汽车市场混

6、合动力汽车（HEV）是未来数年内新能源汽车的主要发展方向。预计2010年，全球汽车产量将达到7800万辆，混合动力汽车产量将达到210万辆，占比达到2.66%,每辆汽车用动力电池按5万元计算,整个汽车用动力电池市场产值将达到1050亿元。目前大多数汽车厂商生产的混合动力汽车85%以银氢电池作为汽车的储能装置。但各大厂商纷纷在新推出的车型上使用锂电池作为车载储能装置。锂电池取代出前镰氢电池的速度很可能会快于市场的预期。（以福田汽车为例,在新接的800辆混合动力汽车上，决定全部使用锂电池）在锂电池作为汽车动力蓄电池产业化初期，以20%的产品渗透率计算，市场规模达到210亿元。对

7、应电解液市场规模为25.2亿元，今后混合动力汽千大规模商用后电解液需求量有望爆发式增长。2、电动自行车市场2008年，全球电动口行车产量超过2250万辆，其中95%为中国生产。在目前电动自行车使用的电池屮，84%为铅酸电池，只有14%采用锂电池。根据测算，2010年全球的电动自行车产量将接近3082万辆，电池产值达到616.4亿元，若锂电池的渗透率达到10%,则市场规模将达到61.64亿元，对应电解液市场规模为7.40亿元。3、电动代步车及电动轮椅车市场电动代步车包括高尔夫球车、电动轮椅等，2007年，全球电动代步